深孔套料機床是一種專門用于在大型工件上加工深孔并同時獲取高質量芯棒（料芯）的精密設備。其工作原理與傳統深孔鉆削不同，主要特點在于“套料”而非“鉆除”整個孔的材料。以下是其關鍵工作原理：

1. 套料刀具與加工方式：

是使用環形套料刀頭。該刀頭中心為空，僅在外圓周上鑲嵌硬質合金刀片或采用整體硬質合金結構。

工作時，刀頭高速旋轉并沿工件軸向進給。刀片只切削掉孔壁一圈的材料，形成一個環狀切屑（類似于車削），而孔中心部分的材料被完整地保留下來，形成一根連續的圓柱形芯棒（料芯）。

這顯著減少了材料去除量（通常節省50%-75%），大大提高了材料利用率，降低了能耗和加工時間，尤其對貴重材料優勢巨大。

2. 高壓冷卻與排屑系統：

高壓內冷油系統： 是深孔套料（及深孔加工）的。高壓油泵（壓力通常在3-10 MPa甚至更高）將大量切削油通過機床主軸、鉆桿內孔，強制輸送到套料刀頭的切削刃處。

排屑方式（BTA系統）： 套料通常采用BTA（Boring and Trepanning Association）系統。高壓油不僅冷卻潤滑刀片，更重要的是將產生的環形切屑從刀頭外部的環形間隙（刀桿與孔壁之間）反向沖刷出來，流回油箱。的排屑對于防止切屑堵塞、保證加工穩定性和孔壁質量至關重要。切削油同時起到潤滑、冷卻工件和刀具、保護孔壁的作用。

3. 精密導向與支撐：

在刀頭后方或鉆桿上裝有導向條（或支撐墊）。這些導向條通常由耐磨材料（如硬質合金或工程塑料）制成。

導向條緊貼已加工好的孔壁，為旋轉的鉆桿和刀頭提供徑向支撐，防止振動和偏擺，確保加工出的深孔具有極高的直線度和圓度，同時保護孔壁不被劃傷。

4. 工件夾持與運動：

大型工件被牢固地夾持在機床工作臺上。根據機床結構不同，加工運動主要有兩種模式：

工件旋轉，刀具進給：主軸帶動工件旋轉，套料刀頭和鉆桿僅作軸向進給運動。

刀具旋轉并進給，工件固定：主軸帶動鉆桿和套料刀頭旋轉并作軸向進給，工件保持不動。

無論哪種方式，都需要控制旋轉速度（RPM）和進給速度（mm/min）的匹配，以獲得佳切削效果和芯棒質量。

總結： 深孔套料機床通過環形套料刀頭旋轉切削孔壁材料，保留中心芯棒；依賴高壓內冷油（BTA系統）強力冷卻潤滑并排出切屑；利用精密導向條支撐鉆桿確保孔形精度；通過工件旋轉/刀具旋轉結合軸向進給完成加工。其優勢在于省料、高精度孔和獲得高質量芯材。